IGF-Projekt 19386 BG

Oberflächenvergrößerung und Lebensdauererhöhung von Strahlheizrohren durch Einsatz strukturierter Bleche

Forschungsstellen
RWTH Aachen, Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
B-TU Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl Konstruktion und Fertigung

Laufzeit
01.03.2017 – 29.02.2020

Zusammenfassung

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch die Einbringung einer Struktur in die Schenkel metallischer Strahlheizrohre die Lebensdauer dieser in industriellen Ofenanlagen zu erhöhen. Strahlheizrohre stellen als thermisch hochbelastete Komponenten industrieller Ofenanlagen einen kritischen Faktor bezüglich Instandhaltungs- und Wartungskosten dar. Die Nutzung strukturierter Elemente aus dem Leichtbau sollen durch spezielle Anisotrope Eigenschaften einen höheren Widerstand der Rohre gegen thermische Belastungen gewährleisten. In diesem Projekt werden dafür die Eigenschaften von Strukturzylindern hinsichtlich ihrer Biegesteifigkeit und kompensatorischen Effekten zum Abbau axialer Spannungen untersucht. Die Ergebnisse dienen der Konstruktion eines Strahlheizrohres aus strukturierten Elementen, welches im Rahmen des Projekts in einem Versuchsofen betrieben wird. Numerische Analysen unterstützen die Untersuchungen hinsichtlich strömungs- und wärmetechnischer Phänomene, welche durch den Einsatz von Strukturen hervorgerufen werden. Schädigungsanalysen für im Labormaßstab nicht darstellbare Betriebszeiten zeigen langfristige Materialbewegungen und den Einfluss strukturierter Rohre im Vergleich zu konventionell gefertigten Strahlheizrohren. Anlagenbauer, -betreiber und Zulieferer erhalten durch dieses Projekt die Möglichkeit zur Nutzung bzw. zum Angebot neuartiger Produkte für den Industrieofenbau mit erhöhter Lebensdauer, wodurch Wartungs-, Instandhaltungs- und Materialkosten sinken. Der analoge Aufbau strukturierter Rohre zu bereits bekannten Strahlheizrohrtypen ermöglicht zudem eine Nachrüstung dieser Technik in bestehenden Altanlagen.

Veröffentlichungen im Rahmen des Projektes

Kurzfassung des Abschlussberichts

 


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Das IGF-Vorhaben 19386 BG der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Weitere Informationen sowie den Abschlussbericht erhalten Sie über das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V., Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt oder info@fkm-net.de